배터리 팩에서 불량 셀을 찾는 방법? 단계별 가이드

기기가 예전처럼 충전을 잘 유지하지 못하거나, 전원을 켜는 데 시간이 더 오래 걸리는 것을 알아차린 적이 있나요? 기기가 문제가 아니라 배터리 팩 자체에 문제가 있을 수 있습니다. 구체적으로, 팩 내부의 불량 셀 한두 개가 문제를 일으킬 수 있습니다. 걱정하지 마세요. 배터리 팩에서 불량 셀을 찾아 진단하는 것은 생각보다 간단합니다. 이 단계별 가이드에서는 배터리 팩에서 불량 셀을 찾는 방법을 알려드리므로 기기를 최상의 성능으로 되돌릴 수 있습니다.

배터리 셀은 왜 고장나는가?

방법을 살펴보기 전에 그 이유를 이해하는 것이 도움이 됩니다. 배터리 셀 실패할 수 있습니다. 여러 가지 요인으로 인해 셀이 나빠질 수 있습니다.

• 연령: 시간이 지남에 따라 배터리 셀은 충전을 유지하는 용량을 잃습니다.
• 과충전 또는 과방전: 셀을 한계를 넘어 충전하거나 너무 많이 방전하면 셀이 손상될 수 있습니다.
• 물리적 손상: 배터리를 떨어뜨리거나 잘못 취급하면 내부가 손상될 수 있습니다.
• 제조상의 결함: 가끔은 공장에서 결함이 있는 셀이 나오는 경우도 있습니다.

이를 염두에 두고 배터리 팩에서 불량 셀을 확인하는 단계를 살펴보겠습니다.

배터리 팩에서 불량 셀을 찾는 방법은 무엇입니까?

방법 1: 시각적 검사로 시작

불량 셀을 찾으려고 할 때 항상 해야 할 첫 번째 일은 시각적 검사입니다. 이 단계는 빠르고 쉬우며 잠재적인 문제에 대한 즉각적인 단서를 제공할 수 있습니다.

배터리 팩에 눈에 띄는 손상이나 마모 흔적이 있는지 살펴보세요. 불량 셀의 주요 지표는 다음과 같습니다.

• 붓기 또는 튀어나옴: 부풀어 오른 것처럼 보이는 셀이 있다면 손상되었을 가능성이 높습니다. 부풀어 오르는 것은 과충전, 과열 또는 내부 고장으로 인해 발생할 수 있습니다.
• 누수 또는 부식: 셀에서 액체가 새거나 단자 주변에 변색이 있는 경우 셀에 결함이 있는 것은 거의 확실합니다.
• 변색: 세포가 갈색이나 검은색과 같은 특이한 색상을 보이는 경우 잠재적인 내부 손상의 또 다른 신호입니다.

예를 들어, 전기 스케이트보드가 충전으로 더 이상 오래 작동하지 않는 것을 알아차리고 배터리 팩의 셀 중 하나가 부풀어 오른 것을 본다면, 아마도 원인을 찾았을 것입니다. 그 부풀어 오른 셀이 문제의 원인일 가능성이 큽니다.

방법 2: 각 셀의 전압 확인

배터리를 시각적으로 검사한 후 다음 단계는 각 셀의 전압을 확인하는 것입니다. 이 방법은 충전을 제대로 유지하지 못하는 셀을 정확히 찾아내는 데 도움이 됩니다.

이렇게 하려면 각 셀의 전압을 측정할 멀티미터가 필요합니다. 방법은 다음과 같습니다.

1. 멀티미터를 DC 전압 측정으로 설정하세요.
2. 멀티미터의 양극 리드를 각 셀의 양극 단자에, 음극 리드를 음극 단자에 연결하세요.
3. 각 셀의 전압을 기록해 보세요.

일반적으로 완전히 충전된 리튬 이온 셀은 3.6V에서 4.2V 사이를 읽어야 합니다. 셀 판독 값이 이 범위보다 상당히 낮으면(예: 3.0V 미만) 불량 셀을 나타낼 수 있습니다.

예를 들어, 노트북 배터리 팩에 여러 개의 셀이 있고 그 중 대부분이 4.1V를 읽지만 하나가 2.8V를 읽는 경우 이 특정 셀이 고장났다는 강력한 지표입니다.

방법 3: 방전(용량) 테스트 수행

나쁜 세포를 식별하는 또 다른 효과적인 방법은 다음과 같습니다. 용량 테스트 실행, 방전 테스트라고도 합니다. 이 테스트는 각 셀이 부하를 얼마나 잘 견디는지 측정하여 어떤 셀이 성능이 저하되었는지 확인하는 데 도움이 됩니다.

다음은 간단한 용량 테스트를 수행하는 방법입니다.

1. 먼저 배터리 팩을 완전히 충전하세요.
2. 팩을 충전기에서 분리하고 셀을 하나씩 방전하세요.
3. 작은 저항기, 전구 또는 배터리 방전기를 사용하여 셀에서 전력을 끌어옵니다.
4. 각 셀이 특정 전압(예: 3.0V)까지 방전되는 데 걸리는 시간을 모니터링합니다.

건강한 세포는 비교적 일정한 속도로 방전되지만, 나쁜 세포는 다른 세포보다 훨씬 빠르거나 느리게 방전됩니다.

전동 공구 배터리를 테스트하고 있다고 가정해 보겠습니다. 한 셀이 다른 셀보다 훨씬 더 빨리 방전되는 것을 알아차렸습니다. 대부분 셀이 3.0V에 도달하는 데 2시간이 걸리지만 한 셀이 1시간 만에 도달한다면 그 셀은 마모되었을 가능성이 큽니다.

방법 4: 내부 저항 측정

전압 및 방전 테스트 외에도 내부 저항은 셀의 건강을 결정하는 데 중요한 요소입니다. 내부 저항이 높은 셀은 효율적으로 충전 및 방전하는 데 문제가 있어 종종 과도한 열이나 성능 저하로 이어집니다.

내부 저항을 측정하려면 특수 내부 저항 테스터가 필요합니다. 테스터가 없다면 밀리옴을 측정할 수 있는 고품질 멀티미터가 효과적입니다.

• 각 셀을 가벼운 부하(부분 방전 중과 같은) 하에서 테스트합니다.
• 각 셀의 판독값을 비교합니다. 건강한 셀은 일반적으로 내부 저항이 낮으며, 보통 50밀리옴 미만입니다.
• 셀이 일반적으로 100밀리옴 이상의 높은 저항을 보이면 셀에 결함이 있을 수 있다는 신호입니다.

예를 들어, 드론 배터리 팩을 진단하고 있고 한 셀의 내부 저항이 다른 셀보다 상당히 높으면 해당 셀이 사용 중에 과열되거나 고장날 수 있습니다.

방법 5: 전압차 테스트

마지막으로, 전압 차이 테스트는 여러 셀이 연결되어 더 높은 전압을 형성하는 직렬 연결 팩을 다루는 경우에 유용합니다. 직렬 팩의 셀이 고장나면 종종 셀 간에 불균형이 발생합니다.

전압차 테스트를 수행하는 방법은 다음과 같습니다.

1. 배터리 팩을 완전히 충전한 후 몇 시간 동안 그대로 두세요.
2. 각 셀의 전압을 측정합니다.
3. 측정값을 비교하세요. 건강한 팩에서는 셀 전압이 서로 매우 가까워야 합니다.
4. 다른 셀과 크게 동기화되지 않은 셀을 발견하면 약하거나 손상된 셀이 문제의 원인일 수 있습니다.

전기 자동차에서 리튬 이온 배터리 팩을 테스트한다고 가정해 보겠습니다. 12개 셀의 전압을 측정하여 한 셀은 3.1V이고 다른 셀은 모두 3.6V인 것을 확인하면 불량 셀을 정확히 찾아냈을 가능성이 큽니다.

보너스: 배터리 관리 시스템(BMS) 사용

배터리 팩에 배터리 관리 시스템(BMS), 불량 셀을 식별하는 것을 더욱 쉽게 만들 수 있습니다. BMS는 각 셀의 전압, 온도 및 전반적인 상태를 지속적으로 모니터링합니다. 많은 고급 BMS 장치는 셀이 균형이 맞지 않거나 오작동할 때 경고를 보냅니다.

BMS를 사용하는 경우 시스템 디스플레이나 앱을 확인하여 문제가 있는 셀이 있는지 확인하세요. 일부 시스템에서는 오류가 있는 셀을 일시적으로 격리하거나 분리하여 추가 손상을 방지할 수도 있습니다.

결론: 불량 셀을 발견하면 어떻게 해야 하나요?

불량 셀을 성공적으로 식별했다면, 다음 단계는 손상 정도에 따라 달라집니다. 셀이 하나 또는 두 개만 불량인 경우, 교체하는 것이 간단한 해결책일 수 있습니다. 그러나 전체 팩이 손상된 경우, 전체 배터리 팩을 교체하는 것이 더 비용 효율적일 수 있습니다.

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기억하세요, 경험이 없다면 배터리 팩을 직접 수리하려고 하면 위험할 수 있습니다. 특히 전기 자동차나 전동 공구에 사용되는 대용량 팩의 경우 더욱 그렇습니다. 직접 셀을 교체하는 데 불편함을 느낀다면 전문가의 도움을 받는 것을 고려하세요.

주요 시사점

• 눈에 띄는 손상 징후를 발견하려면 시각적 검사부터 시작하세요.
• 멀티미터를 사용하여 각 셀의 전압을 확인하고 불일치 사항을 비교합니다.
• 용량 테스트를 실행하여 각 셀이 부하를 받은 상태에서 얼마나 오랫동안 전하를 유지하는지 측정합니다.
• 각 셀의 내부 저항을 점검하여 비효율성이나 과열 징후가 있는지 확인하세요.
• 직렬로 연결된 팩의 불균형을 파악하기 위해 전압 차이 테스트를 수행합니다.
• 더욱 고급 모니터링과 진단을 위해 배터리 관리 시스템(BMS)을 사용하는 것을 고려하세요.

이러한 방법을 사용하면 배터리 팩에서 불량 셀을 찾아내고 기기를 원활하게 작동하는 데 도움이 되는 방법을 확실하게 알아낼 수 있습니다.

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